090211班核仪器课程设计指导书.doc

LabVIEW的认识与应用设计指导书
一、设计目的和要求
(一)设计目的
通过使用LabVIEW完成对信号的处理,电路的仿真及算法的实现,对《核电子学与核仪器》所学内容有更进一步的理解,加深印象,使所学知识得以巩固和提高。全面掌握《核电子学与核仪器》的各部分内容的关键,实现设计、模拟仿真的技术环节,提高分析问题解决问题的能力;培养学生的动手能力和遵守纪律的高尚情操还有对待工作严肃认真、一丝不苟、实事求是、不畏艰辛的优良作风,为今后从事技术工作奠定坚实的基础。
(二)设计要求
1、掌握LabVIEW的使用方法;
2、掌握信号的处理方法、电路的仿真技术及各种算法的实现;
3、掌握LabVIEW前面板界面的设计;
4、基本掌握使用LabVIEW进行程序设计与仿真。
二、设计内容
(一)软件的认识
1、虚拟仪器的概念
虚拟仪器的概念最早是由美国国家仪器公司(National Instrument,NI公司)在1986年提出的。从20世纪80年代中期微软公司Windows操作系统的出现开始,计算机操作系统的图形支持功能得到了很大提高。1986年,NI公司推出了图形化的虚拟仪器编程环境LabVIEW,这标志着虚拟仪器设计软件平台基本成型。国际上从1988年开始陆续有虚拟仪器产品面市。
虚拟仪器是一种基于计算机的数字化自动测试仪器系统,它通过软件将计算机硬件资源(如微处理器、内存和显示器等)与仪器硬件资源(如A/D、D/A、I/O和信号调理等)结合起来,使操作人员可以通过友好的图形界面及图形化编程语言控制仪器运行,完成对被测试量的采集、分析、判断、显示、存储及数据生成。VI通过把计算机强大的计算处理能力和仪器硬件的测量、控制能力结合起来,大大缩小了仪器硬件的成本和体积;而且它通过软件实现对数据的显示、存储及分析处理,从而实现各种测量和测试。
虚拟仪器的“虚拟”主要包含以下两方面的含义:
(1)虚拟仪器的面板是虚拟的。虚拟仪器面板上的各种“控件”与传统仪器面板上的各种“器件”所完成的功能是相同的,如由各种开关、按键和显示器图标等实现仪器电源的“通”、“断”,实现被测信号的“输入通道”、“放大倍数”等参数的设置,以及实现测量结果的“数值显示”、“波形显示”等。
传统一起面板上的器件都是“实物”,而且通过“手动”和“触摸”进行操作;而虚拟仪器前面板是外形与实物想像的“图标”,每个图标的“通”、“断”及“放大”等动作通过用户操作计算机鼠标或键盘来完成的。因此,设计虚拟一起的前面板就是在前面板设计窗口中摆放所需的图标,然后对图标的属性就行设置。
(2)虚拟仪器测量功能是由软件编程来实现的。在以计算机为核心组成的硬件平台支持下,虚拟仪器通过软件编程来实现仪器的测试功能,而且它可以通过实现不同测试功能的软件模块的组合来实现多种测试功能。因此,在硬件平台确定后,就有“软件就是仪器”的说法。软件是虚拟仪器的关键,当硬件确定以后,就可以通过不同的软件实现不同的功能。
2、虚拟仪器的构成与特点
虚拟仪器根据其模块化功能硬件的不同,有多种构成方式,其基本框图如图1所示。从图中可以看出,虚拟仪器的构成需要一些特定的硬件接口来与被测对象进行数据通信。这些接口有一些已经形成了国际标准,例如通用接口总线
GPIB(General Purpose Inter